Tỡnh hỡnh nghiờn cứu tớnh toỏn ỏp lực lỗ rỗng ở nước ngoài và ở Việt Nam

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của áp lực nước lỗ rỗng tới ổn định đập vật liệu địa phương (Trang 38)

Vấn đề ỏp lực kẽ rỗng đó và đang được nhiều nhà khoa học trong lĩnh vực xõy dựng đặc biệt quan tõm. Ngay từ năm 1925 đó xuất hiện tỏc phẩm bàn về vấn đề này của K.Terzaghi và sau đú ở phương tõy cụng bố những cụng trỡnh nghiờn cứu của M.A.Biot (1941), N.Carillo (1942); J.Mandel (1953); Tantjong Kie (1957),R. E.Gibson (1958)... Ở Liờn Xụ (cũ) từ năm 1934, N.M.Gerxevanav đó giải quyết vấn đề ỏp lực kẽ hổng đối với bài toỏn một chiều và mụi trường hai pha. Sau đú nhiều nhà khoa học khỏc X.A.Florin, N.A.Txưtụvits, A.A.Nitsipụrụvits, X.A.Rụza, A.Đ.Goxnụv, B.P.Pụrụv nghiờn cứu. Tuy cú nhiều nhà khoa học trờn thế giới nghiờn cứu nhưng những thành tựu lớn về mặt lý luận cũng như ứng dụng thực tế thỡ cỏc nhà khoa học Liờn Xụ (cũ) cú nhiều cống hiến, trong đú Viện sĩ thụng tấn V.A.Florin là người đầu tiờn nghiờn cứu hoàn chỉnh nhất về mặt lý luận.

Người đầu tiờn nghiờn cứu lý thuyết cố kết thấm một hướng là Terzaghi. ễng đưa ra giả thiết rằng cỏc hạt đất và nước trong lỗ rỗng là khụng nộn được, quỏ trỡnh thấm tuõn theo Định luật Darcy với hệ số thấm khụng đổi, cũn quan hệ giữa độ rỗng của đất và ứng suất hiệu quả trong đất là một quan hệ tuyến tớnh.

Lý thuyết của Terzaghi là quỏ đơn giản nờn ngày nay nú chỉ cú ý nghĩa lịch sử. Khoảng 10 năm sau (1934) lý thuyết của Terzaghi đó được Gecxờvanốp hoàn thiện thờm. Gecxờvanốp đó đưa vào phương trỡnh Darcy vận tốc thấm tương đối của nước so với cỏc hạt đất.

Người nghiờn cứu lý thuyết cố kế thấm một cỏch sõu sắc và toàn diện hơn cả là viện sĩ Florin, ụng đó đưa ra cỏc phương trỡnh cố kết 2 hướng và 3 hướng, dưới tỏc dụng của tải trọng bờn ngoài, trọng lượng bản thõn và tỏc dụng của dũng thấm. Xuất phỏp từ phương trỡnh liờn tục Florin đó thiết lập phương trỡnh cố kết của mụi trường đẳng hướng đất 3 pha trong trường hợp chung của bài toỏn khụng gian.

Phương trỡnh do Florin kiến nghị khụng thể tớch phõn được, nhưng khi đưa vào một số giả thiết thỡ cú thể giải một cỏch gần đỳng bằng cỏc phương phỏp số. Chớnh vỡ vậy lý thuyết cố kết thấm của Florin đó được phỏt triển và ứng dụng rộng rói trong thực tế xõy dựng cỏc cụng trỡnh bằng đất dớnh. Hàng loạt cỏc nhà nghiờn cứu ở Liờn Xụ (cũ) như Gụndstein, Gongin, Rụda, Xưtụvớch, Malưsộp, Nhitriprụvớch, Xưbunnhich ... đều đó dựa trờn lý thuyết cố kết của Florin hoặc để phỏt triển thờm, hoặc đi tỡm cỏc cỏch giải phương trỡnh Florin.

Ở cỏc nước phương tõy, như ở Mỹ vào năm 1941 Biot cũng đó nghiờn cứu lý thuyết cố kết của mụi trường dị hướng dầu, nhớt, mà mụi trường đú được bóo hũa bằng chất lỏng nhớt.

Về bản chất vật lý, hệ phương trỡnh của Biot gần giống phương trỡnh của Florin, vỡ nú thừa nhận quan hệ mà Florin đưa ra tức là ỏp lực toàn phần thỡ bằng ỏp lực hiệu quả cộng với ỏp lực trung tớnh (ỏp lực kẽ rỗng). Phỏt triển mụ hỡnh của Biot và tỡm cỏch giải nú ở phương tõy cú Manđen, Macnờymi, Ctubxơn, Sưfmon v.v....

Vào năm 1953 một nhà khoa học Trung Quốc là Trần Chung Kỳ cũng đó nghiờn cứu khỏ rộng về lý thuyết cố kết thấm của đất bóo hũa dưới hạt mịn. Dựa trờn cơ sở lý thuyết thấm trong mụi trường đàn hồi - nhớt, họ Trần đó đề suất một lý thuyết mới trong đú cú kể đến khỏ nhiều yếu tố như hiện tượng thấm, hiện tượng từ biến và chảy dẻo của đất sột. Một lý thuyết chứa đựng được nhiều hiện tượng vật lý như vậy là cần thiết, nhưng do tớnh quỏ phức tạp của cỏc hiện tượng này nờn cỏc mụ

hỡnh toỏn của nú là quỏ cồng kềnh, vỡ vậy cỏc phương trỡnh của Trần Chung Kỳ chưa thấy ứng dụng trong thực tế.

Từ những năm 70 trở về đõy cỏc nghiờn cứu về ỏp lực kẽ rỗng chỉ thiờn về việc tỡm kiếm cỏc phương phỏp tớnh. Cỏc nhà khoa học Nga cũng là những người đầu tiờn đưa ra những phương phỏp tớnh toỏn tiờn tiến.

Ở Việt Nam vấn đề ỏp lực kẽ rỗng được nghiờn cứu rất ớt, chỉ một vài nhà khoa học quan tõm đến như Lờ Văn Thự ở ĐH Thuỷ Lợi Hà Nội. Tuy nhiờn nghiờn cứu nú một cỏch cú hệ thống và đưa ra những chương trỡnh tớnh toỏn phục vụ thiết kế thỡ hầu như chưa cú.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của áp lực nước lỗ rỗng tới ổn định đập vật liệu địa phương (Trang 38)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(87 trang)